Teorie elektromagnetického pole Maxwellovy rovnice v integrálním tvaru
Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické...
Transcript of Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické...
![Page 1: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/1.jpg)
Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlny
T. Ledvinka
Ústav teoretické fyzikyMFF UK Praha
Praha, Říjen 2016
Z komiksu Csenge Kindli ( webgram.co/csenge.kindli )
![Page 2: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/2.jpg)
Obsah Trocha teorie
(na co vlastně přišel J. C. Maxwell)
První pokusy s vlnami(za ně může H. Hertz)
Jak vyrobit EM vlny(na Zemi a ve vesmíru)
Jak je zachytit(o tom se ale zmíním jen mezi řádky)
![Page 3: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/3.jpg)
Elektrické a magnetické polepřed objevem elektromagnetické indukce
Náboje způsobují elektrické jevy (pole)
Proudy způsobují magnetické jevy (pole)
Nějak navzájem souvisí (Oersted)
Mnoho zdrojů superpozice (polí)→
![Page 4: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/4.jpg)
Elektrické a magnetické polepřed objevem elektromagnetické indukce
Experimenty (… , Cavendish, Coulomb, Ampere, Faraday)
Matematický popis (…, Laplace, Gauss, Ampere, …)
pod dojmem úspěchu Newtonovké mechaniky se hledá správná Teorie
(varování: moderní pojmy dále používané tou dobou teprve vznikaly)
![Page 5: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/5.jpg)
Maxwellův mechanický model
http://sites.google.com/site/perennialphysics/maxwell
![Page 6: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/6.jpg)
Tok a cirkulace vektorů
Tok vektorového pole – počítá se přes plochu – plocha může obklopovat nějaký objem – důležitá jen složka vektorů kolmá k ploše – součin plochy a průměrné kolmé složky
Cirkulace vektorového pole – počítá se podél křivky – důležitá je jen složka vektorů podél křivky – součin délky a průměrné podélné složky
![Page 7: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/7.jpg)
Tok a cirkulace vektorů
![Page 8: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/8.jpg)
Tok a cirkulace vektorů
![Page 9: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/9.jpg)
Tok a cirkulace vektorů
![Page 10: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/10.jpg)
Tok a cirkulace vektorů
Cirkulace – aneb chodíme ve větruvlevo – co na začátku ušetříme, na konci zase vydámevpravo – celou dobu půjdeme proti větru
![Page 11: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/11.jpg)
Tok a cirkulace vektorů
Tok vektorového pole – počítá se přes plochu – plocha může obklopovat nějaký objem – důležitá jen složka vektorů kolmá k ploše – součin plochy a průměrné kolmé složky
Cirkulace vektorového pole – počítá se podél křivky – důležitá je jen složka vektorů podél křivky – součin délky a průměrné podélné složky
![Page 12: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/12.jpg)
Rovnice elektrostatického pole
E = náboj
E = 0
![Page 13: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/13.jpg)
Rovnice magnetického pole
B = 0
B = proud
![Page 14: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/14.jpg)
Elektromagnetická indukce
E = B
zdroj:www.electronicstutorials.ws
Plocha a její obvod
rychlost změny
![Page 15: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/15.jpg)
Jakou plochu ?
Kupodivu na tom nezáleží !
![Page 16: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/16.jpg)
Invariance magnetického toku
Obě plochy sdílejí společný okraj
Vymezují tedy objem mezi nimi
Magnetické pole ovšem splňuje
B = 0
Co šedivou plochou vytečeto modrou přiteče
Na volbě plochy smyčkou nesejde !
![Page 17: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/17.jpg)
B = j
E = Q
E = rychlost změny B
B = 0 !! Bez nábojů a proudů není E a B
Před Maxwellem:
![Page 18: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/18.jpg)
B = j
E = Q
E = rychlost změny B
B = 0
Problém?
![Page 19: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/19.jpg)
Problém !
Proud > 0
Cirkulace magnetického pole by měla být dána proudy
(ale kterými ?)
![Page 20: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/20.jpg)
Problém !
Proud < 0
![Page 21: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/21.jpg)
Maxwell: přidejte k proudu ještě změnu toku elektrického pole
Mimochodem:Zachování elektrického náboje
proud > 0změna toku E < 0
proud > 0změna toku E < 0
![Page 22: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/22.jpg)
B = ¹ j + "¹ rychlost změny E
E = Q
E = rychlost změny B
B = 0
Maxwellovy rovnice (schematicky)
Toto je onen slavný příspěvek k proudu,na který přišel Maxwell)
![Page 23: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/23.jpg)
B = ¹ j + rychlost změny E
E = Q
E = rychlost změny B
B = 0
Maxwellovy vlny !
XX
Najednou nejsou potřeba proudy,aby mohlo existovat pole!
![Page 24: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/24.jpg)
B = ¹ j + rychlost změny E
E = Q
E = rychlost změny B
B = 0 (již od 13 772 124 201 př.n.l. !)
Maxwellovy vlny !
XX
![Page 25: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/25.jpg)
J. C. MaxwellAnother theory of electricity– which I prefer – denies action at a distance – and attributes electric action to – tensions and pressures – in an allpervading medium
these stresses being the same in kind with those familiar to engineers, and the medium being identical with that in which light is supposed to be propagated
Shrnutí: elekromagnetické pole si lze představit jako „deformace“ pružného média. Změna v rozložení nábojů a proudů vede ke změně pole, která se postupně, rychlostí světla, šíří dále do prostoru.
![Page 26: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/26.jpg)
Maxwellův mechanický model Rovnice EM pole představovaly ~1850 ze 3/4 vyplněnou křížovku
známá políčka představovala "pomalé" jevy
kromě tajenky ale nebylo jasné ani zadání / jazyk
mechanický model (vždyť napsal "On the Equilibrium of Elastic Solids")
už delší dobu se hledalo řešení s "vlnami"
pečlivým studiem by na ně přišel někdo další
"dimenzionální analýza" by brzy provalila c^2 (opět Maxwell)
v kontinuu byly známy jen zvukové vlny podélné
nebyla ještě "nabla"
matematická teorie "takových" rovnic ještě nebyla
![Page 27: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/30.jpg)
Vlny – no a co ?
![Page 31: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/31.jpg)
Takhle si je tedy máme představovat?
![Page 32: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/32.jpg)
Co a kam letí ?
Stokes !
x < 0
y se mění: roste → E, B klesá ← B, E
![Page 33: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/33.jpg)
Takže, co to jsou ty EM vlny?
![Page 34: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/34.jpg)
Elektromagnetické vlny ano, jsou to vlny
– mají rychlost a směr šíření– frekvenci odpovídá vlnová délka– přenášejí energii a hybnost
jsou to stupně volnosti elektromagnetického pole(něco, co zbyde, když náboje a proudy zaniknou)
Maxwellova teorie říká jak– zdroje vytvářejí EM pole– toto pole se šíří (na delší vzdálenosti v podobě vln) – ovlivňuje „detektor“(někdy se toto působení zdá okamžité, jindy to trvá)
![Page 35: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/35.jpg)
Obvod s žárovkou (se nezdá)
![Page 36: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/36.jpg)
Takže, co to jsou ty EM vlny?
![Page 37: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/37.jpg)
Mocniny vzdálenosti
Pole magnetické elektrické elektomagnetické
1T 100 000V/m 40 V/m
1km 1/100 000 000 100 pV/m 1mV/m10km 1/100 000 000 000 0.1 pV/m 0.1mV/m magn. pole země (ve Vakuu)
![Page 38: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/38.jpg)
Mocniny vzdálenosti
Pole magnetické elektrické elektomagnetické
1T 100 000V/m 40 V/m
1km 1/100 000 000 1mV/m 1mV/m10km 1/100 000 000 000 0.01mV/m 0.1mV/m magn. pole země (ve Vakuu)
![Page 39: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/39.jpg)
Heinrich Hertz 1887
![Page 40: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/40.jpg)
Heinrich Hertz 18867 as a detector the spark directly observed at
the gap in a resonator,
measured by the sparkmicrometer (hotwire galvanometer)
determined the positions of nodes, antinodes, wavelength
placed respectively at the principal foci of two parabolic mirrors
up to a distance of about 16 metres
the waves could penetrate a wooden door
laws of reflection were proved
refraction prism of pitch (800kilogrammes)
![Page 41: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/41.jpg)
Nezapomenout poděkovat !Hertzovy vlny
![Page 42: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/42.jpg)
Guglielmo Marconi
![Page 43: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/43.jpg)
Voyager 1
T = 2012P = 23 WL = 18 000 000 000 km
![Page 44: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/44.jpg)
Karl Ferdinand Braun
![Page 45: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/45.jpg)
Počátky radiotelegrafie
In 1922, the Bureau of Standards stated: The arc is the most widely used transmitting apparatus for high-power,long-distance work. It is estimated that the arc is now responsible for 80 per cent of all the energy actuallyradiated into space for radio purposes.
Alexandersonův alternátor Jiskrový vysílač
![Page 46: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/46.jpg)
Anténa ?
Pozor – to červené není napětí, ale náboj
V Hetzově anténě již nejsou náboje rozloženy podle pravidel elektrostatiky a proudy nejsou stacionární!
Na rozdíl od kondenzátoru a cívky tak nad nimi (a jejich energií) ztrácíme kontrolu – ta může odletět v podobě vln pryč.
![Page 47: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/47.jpg)
Pozor – to červené není napětí, ale náboj
![Page 48: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/48.jpg)
Vyzářený výkon lze dobře odhadnout
* p …… součin náboje a délky * m …… součin proudu a plochy .. …… (2¼ f)2
* ret …… vlnám to chvíli trvá
![Page 49: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/49.jpg)
Friisova rovnice
Ukázkový problém z učebniceS.J. Orfanidis: Electromagnetic Waves and Antennas
![Page 50: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/50.jpg)
Výkon !Elektromagnetické vlny nejsou jen ony slabé vlnky v éteru ….
![Page 51: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/51.jpg)
Výkon !
![Page 52: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/52.jpg)
Výkon !
Rádiové rekordy
Rádiové galaxie:
1039 W v pásmu 10 MHz – 100 Ghz
Pulsary
1024 W v pásmu 200 – 600 MHz
![Page 53: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/53.jpg)
Transatlantické telefonování1928: Bell Labs výzkum atmosférických poruch a vlastností ionosféry krátké vlny (15 MHz, anténa rozměr 30 m)
Karl Jansky
![Page 54: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/54.jpg)
Karl Jansky Bouřky
Bouřky
a Neznámý šum
New York Times, 5. května 1933
![Page 55: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/55.jpg)
400 MHz
408MHz Haslam et al. 1982
Grote Reber
![Page 56: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/56.jpg)
![Page 57: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/57.jpg)
![Page 58: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/58.jpg)
Jaké je dnes počasí u Venuše?
Jocelyn Bell
![Page 59: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/59.jpg)
Pulsary
Handbook of Pulsar Astronomy(Lorimer and Kramer, 2004)
![Page 60: Maxwellovy a Hertzovy Elektromagnetické vlnyutf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2016/Maxwellov... · 2016. 10. 10. · Praha, Říjen 2016 Z komiksu Csenge Kindli ... the waves](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022071505/6125a9632209e84b64542781/html5/thumbnails/60.jpg)
na víc už nám nezbyl čas ...